Ngày nay, chúng ta biết rằng Mặt Trời của chúng ta chỉ là một trong hàng tỷ ngôi sao tạo nên hòn đảo vũ trụ khổng lồ mà chúng ta gọi là Thiên hà Milky Way. Làm thế nào chúng ta có thể "cân" một hệ thống sao khổng lồ như vậy và đo tổng khối lượng của nó?

Một trong những đặc điểm nổi bật nhất mà bạn có thể nhìn thấy trên bầu trời thực sự tối - bầu trời không bị ô nhiễm ánh sáng - là dải ánh sáng trắng mờ nhạt gọi là Dải Ngân Hà (Milky Way), trải dài từ chân trời này sang chân trời kia. Cái tên Milky Way xuất phát từ một truyền thuyết Hy Lạp cổ đại đã so sánh tia sáng trắng mờ của nó với một dòng sữa tràn. Nhưng các câu chuyện dân gian cũng có sự khác nhau giữa các nền văn hóa: một bộ lạc Đông Phi coi dải sương mù như làn khói của lửa trại cổ đại, một số câu chuyện của người Mỹ bản địa kể về con đường băng qua bầu trời mà các loài vật linh thiêng đi qua, và ở Siberia, vòng cung khuếch tán được gọi là đường may của lều bầu trời.

Năm 1610, Galileo thực hiện cuộc khảo sát bằng kính thiên văn đầu tiên về Dải Ngân Hà và phát hiện ra rằng nó bao gồm vô số các ngôi sao riêng lẻ. Ngày nay, chúng ta biết rằng Dải Ngân Hà bao gồm tầm nhìn của chúng ta vào phía trong vòng xoay vũ trụ khổng lồ mà chúng ta gọi là Thiên hà Ngân Hà và đó là nhà của chúng ta. Hơn nữa, Thiên hà của chúng ta hiện được công nhận chỉ là một thiên hà trong số hàng tỷ thiên hà khác trong vũ trụ.

Hình 25.1 Thiên hà Ngân Hà. Dải Ngân Hà mọc lên trên Tháp Vuông, một tòa nhà của tổ tiên người Pueblo tại Đài tưởng niệm Quốc gia Hovenweep ở Utah. Nhiều ngôi sao và đám mây bụi đen kết hợp với nhau tạo nên một cảnh tượng thiên thể ngoạn mục trên Thiên hà quê hương của chúng ta. Địa điểm này đã được Hiệp hội Bầu trời tối Quốc tế chỉ định là Công viên Bầu trời Tối Quốc tế.

Dải Ngân Hà bao quanh chúng ta, và bạn có thể nghĩ rằng nó rất dễ nghiên cứu vì nó rất gần. Tuy nhiên, thực tế chúng ta gắn liền với nó là một thách thức khó khăn. Giả sử bạn được giao nhiệm vụ lập bản đồ thành phố New York. Bạn có thể làm một công việc tốt hơn nhiều từ một chiếc trực thăng bay qua thành phố so với những gì bạn có thể làm nếu bạn đang đứng ở Quảng trường Thời đại. Tương tự, việc lập bản đồ Thiên hà của chúng ta sẽ dễ dàng hơn nếu chúng ta có thể đi được một đoạn nhỏ bên ngoài nó, cách xa dải ngân hà tương đương với Quảng trường Thời đại, nhưng thay vào đó chúng ta bị mắc kẹt bên trong và trên đường ra ở vùng ngoại ô của nó.

Herschel Đo lường Thiên hà

Năm 1785, William Herschel (Hình 25.2) đã có khám phá quan trọng đầu tiên về kiến ​​trúc của Dải Ngân hà. Sử dụng một kính thiên văn phản xạ lớn mà anh đã chế tạo, William và em gái Caroline đếm các ngôi sao ở các hướng khác nhau của bầu trời. Họ phát hiện ra rằng hầu hết các ngôi sao mà họ có thể nhìn thấy nằm trong một cấu trúc phẳng bao quanh bầu trời và số lượng các ngôi sao là như nhau theo bất kỳ hướng nào xung quanh cấu trúc này. Do đó, Herschel kết luận rằng hệ sao mà Mặt Trời thuộc về có hình dạng đĩa hoặc bánh xe (ông có thể gọi nó là Frisbee mặc dù lú bấy giờ Frisbees chưa được phát minh), và Mặt Trời phải ở gần tâm của bánh xe (Hình 25.3).

Hình 25.2 William Herschel (1738–1822) và Caroline Herschel (1750–1848). William Herschel là một nhạc sĩ người Đức đã di cư đến Anh và theo học ngành thiên văn học trong thời gian rảnh rỗi. Ông đã khám phá ra hành tinh Sao Thiên Vương, xây dựng một số kính thiên văn lớn và thực hiện các phép đo về vị trí của Mặt Trời trong Thiên hà, chuyển động của Mặt Trời trong không gian và độ sáng so sánh của các ngôi sao. Bức tranh này cho thấy William và em gái Caroline đang đánh bóng một ống kính viễn vọng. (tín dụng: sửa đổi tác phẩm của Thư viện Wellcome)

Để hiểu lý do tại sao Herschel đưa ra kết luận này, hãy tưởng tượng rằng bạn là thành viên của một ban nhạc đứng theo đội hình trong giờ nghỉ giải lao của một trận bóng đá. Nếu bạn đếm các thành viên ban nhạc mà bạn nhìn thấy theo các hướng khác nhau và nhận được số lượng như nhau mỗi lần, bạn có thể kết luận rằng ban nhạc đã tự sắp xếp thành một hình tròn với bạn ở trung tâm. Vì bạn không nhìn thấy thành viên ban nhạc nào ở phía trên hoặc dưới lòng đất, bạn biết rằng vòng tròn do ban nhạc tạo ra phẳng hơn nhiều so với chiều rộng.

Hình 25.3 Herschel’s Diagram of Milky Way. Herschel đã xây dựng mặt cắt này của Thiên hà bằng cách đếm các ngôi sao theo nhiều hướng khác nhau.

Bây giờ chúng ta biết rằng Herschel đã đúng về hình dạng của hệ thống của chúng ta, nhưng sai về vị trí Mặt Trời nằm trong đĩa. Như chúng ta đã thấy trong chương Giữa các vì sao: Khí và Bụi trong không gian, chúng ta đang sống trong một Thiên hà đầy bụi. Bởi vì bụi giữa liên sao hấp thụ ánh sáng từ các ngôi sao, Herschel chỉ có thể nhìn thấy những ngôi sao đó trong vòng khoảng 6000 năm ánh sáng quanh Mặt Trời. Ngày nay chúng ta biết rằng đây là một phần rất nhỏ của toàn bộ đĩa sao đường kính 100.000 năm ánh sáng tạo nên Thiên hà.

DANH NHÂN THIÊN VĂN HỌC

Harlow Shapley: Người vẽ bản đồ sao

Cho đến đầu những năm 1900, các nhà thiên văn học thường chấp nhận kết luận của Herschel rằng Mặt trời ở gần trung tâm của Thiên hà. Việc khám phá ra kích thước thực của Thiên hà và vị trí thực tế của chúng ta phần lớn nhờ nỗ lực của Harlow Shapley. Năm 1917, ông đang nghiên cứu các sao biến quang RR Lyrae trong các cụm sao cầu. Bằng cách so sánh độ sáng nội tại đã biết của những ngôi sao này với độ sáng mà chúng xuất hiện, Shapley có thể tính được chúng ở khoảng cách bao xa. (Hãy nhớ lại rằng khoảng cách làm cho các ngôi sao trông mờ hơn so với khi chúng ở "gần" và độ sáng mờ dần khi bình phương khoảng cách.) Biết được khoảng cách đến bất kỳ ngôi sao nào trong một cụm sau đó cho chúng ta biết khoảng cách đến chính cụm sao đó .

Các cụm sao cầu có thể được tìm thấy ở những vùng không có bụi giữa các vì sao và do đó có thể được nhìn thấy ở khoảng cách rất lớn. Khi Shapley sử dụng khoảng cách và hướng của 93 cụm tinh cầu để vạch ra vị trí của chúng trong không gian, ông nhận thấy rằng các cụm phân bố trong một thể tích hình cầu, tâm của nó không phải ở Mặt Trời mà ở một điểm xa dọc theo Dải Ngân Hà trong hướng của chòm sao Cung Thủ. Shapley sau đó đã đưa ra giả thiết táo bạo, được xác minh bởi nhiều quan sát khác kể từ đó, rằng điểm mà hệ thống các cụm tinh cầu nằm ở trung tâm cũng là trung tâm của toàn bộ Thiên hà (Hình 25.4).

Hình 25.4 Harlow Shapley và Sơ đồ Dải Ngân Hà của ông. (a) Shapley tạo dáng cho một bức chân dung trang trọng. (b) Biểu đồ của ông cho thấy vị trí của các cụm tinh cầu, với vị trí của Mặt Trời cũng được đánh dấu. Khu vực màu đen hiển thị sơ đồ cũ của Herschel, tập trung vào Mặt Trời, xấp xỉ về mặt tỷ lệ.

Công việc của Shapley đã cho thấy một lần và mãi mãi rằng ngôi sao của chúng ta không có vị trí đặc biệt nào trong Thiên hà cả. Chúng ta đang ở trong một vùng không có gì đặc biệt của Ngân Hà, chỉ một trong số 200 đến 400 tỷ ngôi sao quay quanh trung tâm xa xôi của Thiên hà của chúng ta.

Sinh năm 1885 tại một trang trại ở Missouri, Harlow Shapley lúc đầu đã bỏ học với trình độ học vấn chỉ tương đương với lớp năm. Ông học ở nhà và năm 16 tuổi nhận được công việc phóng viên báo chí đưa tin về những câu chuyện tội phạm. Chán nản vì thiếu cơ hội cho một người chưa học hết cấp ba, Shapley quay trở lại và hoàn thành chương trình trung học sáu năm chỉ trong hai năm, tốt nghiệp với tư cách thủ khoa.

Năm 1907, ở tuổi 22, ông đến Đại học Missouri với ý định học báo chí, nhưng nhận thấy rằng trường báo chí sẽ không mở trong một năm. Lướt qua danh mục đại học (hoặc sau đó anh ấy kể câu chuyện sau đó), ông tình cờ thấy chuyên ngành "Thiên văn học" trong số các chủ đề bắt đầu bằng chữ "A." Nhớ lại niềm yêu thích thời thơ ấu của mình đối với các vì sao, ông quyết định nghiên cứu thiên văn học trong năm tới (và phần còn lại, như người ta nói, thuộc về lịch sử).

Khi tốt nghiệp, Shapley nhận được học bổng nghiên cứu sau đại học tại Princeton và bắt đầu làm việc với nhà khoa học xuất sắc Henry Norris Russell. Đối với luận án Tiến sĩ của mình, Shapley đã có những đóng góp lớn trong các phương pháp phân tích hành vi của các sao đôi thiên thực. Ông cũng có thể chứng minh rằng các ngôi sao biến quang không phải là hệ nhị phân, như một số người nghĩ vào thời điểm đó, mà là các ngôi sao riêng lẻ tạo xung nhịp đều đặn đáng kinh ngạc.

Ấn tượng với công việc của Shapley, George Ellery Hale đề nghị cho ông một vị trí tại Đài quan sát Mount Wilson, nơi chàng trai trẻ tận dụng không khí trên núi và gương phản xạ 60 inch để thực hiện nghiên cứu tiên phong về các ngôi sao biến quang trong các cụm sao cầu.

Shapley sau đó đã nhận chức giám đốc của Đài thiên văn Đại học Harvard, và trong 30 năm tiếp theo, ông và các cộng sự của mình đã có những đóng góp cho nhiều lĩnh vực thiên văn học, bao gồm nghiên cứu các thiên hà lân cận, phát hiện ra các thiên hà lùn, một cuộc khảo sát về sự phân bố của các thiên hà trong vũ trụ, và nhiều hơn thế nữa. Ông đã viết một loạt sách và bài báo phi kỹ thuật và được biết đến như một trong những người phổ biến hiệu quả nhất về thiên văn học. Shapley thích thuyết trình khắp đất nước, kể cả tại nhiều trường cao đẳng nhỏ hơn, nơi sinh viên và giảng viên hiếm khi được tiếp xúc với các nhà khoa học tầm cỡ.

Trong Thế chiến thứ hai, Shapley đã giúp giải cứu nhiều nhà khoa học và gia đình của họ khỏi Đông Âu; sau đó, ông đã giúp thành lập UNESCO, Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hợp quốc. Ông đã viết một cuốn sách nhỏ có tên Khoa học từ Shipboard cho những người đàn ông và phụ nữ trong các dịch vụ vũ trang, những người phải trải qua nhiều tuần trên các con tàu vận tải đến châu Âu. Và trong giai đoạn khó khăn của những năm 1950, khi các ủy ban quốc hội bắt đầu chiến dịch “săn phù thủy” dành cho những người đồng tình với cộng sản (bao gồm cả những nhà lãnh đạo tự do như Shapley), ông đã lên tiếng mạnh mẽ và không sợ hãi để bảo vệ quyền tự do tư tưởng và biểu đạt. Là một người có nhiều sở thích, ông bị thu hút bởi hành vi của kiến, và đã viết các bài báo khoa học về chúng cũng như về các thiên hà.

Vào thời điểm ông mất năm 1972, Shapley được thừa nhận là một trong những nhân vật quan trọng của thiên văn học hiện đại, một “Copernicus thế kỷ 20”, người đã lập bản đồ Dải Ngân hà và cho chúng ta thấy vị trí của chúng ta trong Thiên hà.

LIÊN KẾT ĐỂ HỌC

Để tìm thêm thông tin về cuộc sống và công việc của Shapley, hãy xem mục dành cho anh ấy trên trang web Bruce Medalists. (Trang web này giới thiệu những người đoạt Huy chương Bruce của Hiệp hội Thiên văn Thái Bình Dương, một trong những danh hiệu cao nhất trong ngành thiên văn học; danh sách là những người trong số những nhà thiên văn học vĩ đại nhất trong mười hai thập kỷ qua.)

Đĩa và Hào quang

Với các công cụ hiện đại, các nhà thiên văn học giờ đây có thể thâm nhập vào các khu vực "sương khói" của Dải Ngân Hà bằng cách nghiên cứu sự phát xạ vô tuyến và hồng ngoại từ các phần xa xôi của Thiên hà. Các phép đo ở các bước sóng này (cũng như các quan sát của các thiên hà khác như của chúng ta) đã cho chúng ta biết rõ về hình dạng Ngân Hà sẽ trông như thế nào nếu chúng ta có thể quan sát nó từ xa.

Hình 25.5 phác thảo những gì chúng ta sẽ thấy nếu chúng ta có thể quan sát Ngân hà trực diện và từ bên cạnh. Phần sáng nhất của Thiên hà bao gồm một đĩa mỏng, hình tròn, và xoay tròn của các ngôi sao phân bố trên một vùng có đường kính khoảng 100.000 năm ánh sáng và dày khoảng 2000 năm ánh sáng. (Với độ mỏng này của đĩa Thiên hà, có lẽ chiếc đĩa CD là một phép tương tự thích hợp hơn là một chiếc bánh xe.) Các ngôi sao trẻ nhất, và bụi và khí từ đó các ngôi sao hình thành, thường được tìm thấy trong vòng 100 năm ánh sáng từ mặt phẳng của Ngân Hà. Khối lượng của vật chất giữa liên sao bằng khoảng 15% khối lượng của các ngôi sao trong đĩa này.

Hình 25.5 Biểu diễn giản đồ của Thiên hà. Hình ảnh bên trái cho thấy góc nhìn trực diện của đĩa xoắn ốc; hình ảnh bên phải hiển thị chế độ xem nhìn dọc theo cạnh đĩa. Các nhánh xoắn ốc chính được dán nhãn. Mặt trời nằm ở rìa bên trong của nhánh Orion ngắn.

Như biểu đồ trong Hình 25.5 biểu diễn, các ngôi sao, khí và bụi không trải đều khắp đĩa mà tập trung thành một thanh trung tâm và một loạt các nhánh xoắn ốc. Các quan sát hồng ngoại gần đây đã xác nhận rằng thanh trung tâm được cấu tạo chủ yếu bởi các ngôi sao cũ màu vàng-đỏ. Hai nhánh xoắn ốc chính xuất hiện để kết nối với các đầu của thanh. Chúng được làm nổi bật bởi ánh sáng xanh từ các ngôi sao trẻ nóng. Chúng ta biết nhiều thiên hà xoắn ốc khác cũng có các ngôi sao tập trung thành thanh ở vùng trung tâm của chúng; vì lý do đó chúng được gọi là thiên hà xoắn ốc có thanh. Hình 25.6 cho thấy hai thiên hà khác - một thiên hà không có thanh trung tâm và một có thanh trung tâm rõ ràng - để bạn có cơ sở so sánh với thiên hà của chúng ta. Chúng tôi sẽ mô tả cấu trúc xoắn ốc chi tiết hơn ngay sau đây. Mặt trời nằm khoảng nửa giữa trung tâm Thiên hà và rìa đĩa và chỉ cách mặt phẳng trung tâm của nó khoảng 70 năm ánh sáng.

Hình 25.6 Các Thiên hà Xoắn ốc Không Thanh và Có Thanh trung tâm. (a) Hình ảnh thiên hà xoắn ốc không thanh M74. Nó chứa một phần lồi nhỏ ở giữa chủ yếu là các ngôi sao cũ màu vàng-đỏ, cùng với các nhánh xoắn ốc nổi bật với ánh sáng xanh từ các ngôi sao nóng trẻ. (b) Hình ảnh thiên hà xoắn ốc có thanh lớn NGC 1365. Phần phình ra và thanh mờ hơn đều có màu hơi vàng vì các ngôi sao sáng nhất trong đó chủ yếu là các sao khổng lồ màu vàng và đỏ già cỗi. Hai cánh tay xoắn ốc chính tỏa ra từ các đầu của thanh. Cũng như M74, các nhánh xoắn ốc này có các ngôi sao màu xanh lam và các mảng khí phát sáng màu đỏ - dấu hiệu của sự hình thành sao gần đây. Thiên hà Ngân Hà được cho là có cấu trúc xoắn ốc có thanh nằm ở trung gian giữa hai ví dụ này. (tín dụng a: sửa đổi công việc của ESO / PESSTO / S. Smartt; tín dụng b: sửa đổi công việc của ESO)

Đĩa mỏng gồm các ngôi sao trẻ, khí và bụi của Ngân Hà được nhúng vào bên trong trong một đĩa dày hơn nhưng khuếch tán nhiều hơn của các ngôi sao già hơn; đĩa dày hơn này mở rộng khoảng 1000 năm ánh sáng ở trên và 1000 năm ánh sáng bên dưới mặt phẳng giữa của đĩa mỏng và chỉ chứa khối lượng bằng khoảng 5% so với đĩa mỏng. Các ngôi sao mỏng dần theo khoảng cách so với mặt phẳng thiên hà và không có cạnh sắc. Khoảng 2/3 số ngôi sao trong đĩa dày nằm trong vòng 1000 năm ánh sáng tính từ mặt giữa.

Ở gần trung tâm thiên hà (trong khoảng 10.000 năm ánh sáng), các ngôi sao không còn giới hạn trong đĩa mà tạo thành một khối phình trung tâm (hay chỗ phồng hạt nhân). Khi chúng ta quan sát bằng ánh sáng khả kiến, chúng ta chỉ có thể nhìn thoáng qua các ngôi sao trong khối phình theo những hướng hiếm hoi mà ở đó có tương đối ít bụi liên sao. Bức ảnh đầu tiên thực sự thành công trong việc hiển thị toàn bộ khối phồng được chụp ở bước sóng hồng ngoại (Hình 25.7).

Hình 25.7 Phần bên trong của Ngân Hà. Bản đồ hồng ngoại tuyệt đẹp này hiển thị nửa tỷ ngôi sao, được thu thập trong khuôn khổ Cuộc khảo sát Bầu trời Hai Micron (Two Micron All Sky Survey - 2MASS). Vì bụi liên sao không hấp thụ tia hồng ngoại mạnh như ánh sáng nhìn thấy, nên chế độ xem này cho thấy phần lồi bị che khuất trước đó của các ngôi sao cũ bao quanh trung tâm Thiên hà của chúng ta, cùng với thành phần đĩa mỏng của Thiên hà. (tín dụng: sửa đổi công việc của 2MASS / J. Carpenter, T. H. Jarrett, và R. Hurt)

Thực tế là phần lớn chỗ phồng bị bụi che khuất khiến hình dạng của nó rất khó xác định. Trong một thời gian dài, các nhà thiên văn học cho rằng nó có hình cầu. Tuy nhiên, các hình ảnh hồng ngoại và các dữ liệu khác chỉ ra rằng phần phình ra dài hơn chiều rộng khoảng hai lần và có hình dạng giống như một hạt đậu phộng. Mối quan hệ giữa phần phình ra bên trong kéo dài này và thanh sao trung tâm lớn hơn vẫn chưa được khẳng định. Tại trung tâm của khối phình hạt nhân là một sự tập trung cực lớn của vật chất, mà chúng ta sẽ thảo luận ở phần sau của chương này.

Trong Thiên hà của chúng ta, các đĩa mỏng và dày cùng khối phình hạt nhân được nhúng trong một vầng hào quang hình cầu gồm những ngôi sao rất cũ, mờ nhạt kéo dài đến khoảng cách ít nhất 150.000 năm ánh sáng từ trung tâm thiên hà. Hầu hết các cụm sao cầu cũng được tìm thấy trong vầng hào quang này.

Khối lượng trong Ngân Hà thậm chí còn mở rộng ra xa hơn, vượt ra ngoài ranh giới của các ngôi sao phát sáng đến khoảng cách ít nhất 200.000 năm ánh sáng từ trung tâm của Thiên hà. Khối lượng vô hình này được đặt cho cái tên là vật chất tối vì nó không phát ra ánh sáng và không thể nhìn thấy bằng bất kỳ kính thiên văn nào. Thành phần của nó vẫn chưa được xác định, và nó chỉ có thể được phát hiện nhờ tác động hấp dẫn của nó đối với chuyển động của vật chất phát sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy. Chúng ta biết rằng vầng hào quang vật chất tối rộng lớn này tồn tại do ảnh hưởng của nó lên quỹ đạo của các cụm sao xa xôi và các thiên hà lùn khác có liên quan đến Ngân Hà. Vầng hào quang bí ẩn này sẽ là chủ đề của phần Khối lượng của Thiên hà, và các tính chất của vật chất tối sẽ được thảo luận nhiều hơn trong chương về Vụ nổ lớn.

Một số thống kê quan trọng của đĩa mỏng và đĩa dày và quầng sao được đưa ra trong Bảng 25.1, với minh họa trong Hình 25.8. Đặc biệt lưu ý độ tuổi của các ngôi sao tương quan với nơi chúng được tìm thấy. Như chúng ta sẽ thấy, thông tin này nắm giữ những manh mối quan trọng về cách Thiên hà Milky Way hình thành.

Bảng 25.1 Đặc điểm của Thiên hà Ngân Hà

Hình 25.8 Các phần chính của Thiên hà Ngân Hà. Sơ đồ này cho thấy các thành phần chính của Thiên hà của chúng ta.

Việc tạo ra bức tranh tổng thể về Thiên hà này từ góc nhìn bị che phủ bởi bụi của chúng ta từ bên trong đĩa mỏng là một trong những thành tựu vĩ đại của thiên văn học hiện đại (và một trong những thành tựu đã mất hàng thập kỷ của các nhà thiên văn học làm việc với nhiều loại kính thiên văn). Một điều giúp ích rất nhiều là việc phát hiện ra rằng Thiên hà của chúng ta không phải là duy nhất đối với các đặc điểm của nó. Có rất nhiều ốc đảo phẳng, hình xoắn ốc khác gồm các ngôi sao, khí và bụi khác trong vũ trụ. Ví dụ, Ngân Hà trông hơi giống với thiên hà Tiên Nữ (Andromeda), ở khoảng cách khoảng 2,3 triệu năm ánh sáng, là thiên hà xoắn ốc khổng lồ lân cận gần nhất của chúng ta. Cũng giống như bạn có thể có được bức ảnh đẹp hơn nhiều về mình nếu được người khác chụp ảnh từ xa, hình ảnh và các quan sát chẩn đoán khác về các thiên hà lân cận giống với chúng ta có vai trò quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về các đặc tính của Ngân Hà.

LIÊN KẾT ĐỂ HỌC

Truy cập video này, sau đó nhấp và kéo chuột để có thể nhìn theo mọi hướng từ Trái Đất trong hình dung của kính viễn vọng không gian Gaia về các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta.

Trình xem Milky Way cho phép bạn di chuyển đến các vị trí khác nhau trong Ngân Hà (sử dụng các nút Di chuyển và Thu phóng) và xem các quần thể sao khác nhau.

THÔNG TIN KẾT NỐI

Dải Ngân hà trong Thần thoại và Truyền thuyết

Đối với hầu hết chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, Thiên hà Ngân Hà là một cảnh tượng khó nắm bắt. Chúng ta phải cố gắng rời khỏi những ngôi nhà và đường phố được chiếu sáng, vượt ra khỏi các thành phố và vùng ngoại ô vào những môi trường ít dân cư hơn. Một khi ô nhiễm ánh sáng giảm xuống mức không đáng kể, bạn có thể dễ dàng phát hiện Dải Ngân hà đang uốn mình trên bầu trời vào những đêm trời quang đãng và không trăng. Dải Ngân hà đặc biệt sáng vào cuối mùa hè và đầu mùa thu ở Bắc bán cầu. Một số địa điểm tốt nhất để xem Dải Ngân hà là trong các công viên quốc gia, nơi mà sự phát triển khu dân cư và công nghiệp đã được giữ ở mức tối thiểu. Tại các công viên này sẽ rất tuyệt nếu có thể tổ chức các sự kiện ngắm bầu trời — đặc biệt là trong hai tuần xung quanh trăng non, khi các ngôi sao mờ nhạt và Dải Ngân Hà không phải cạnh tranh với độ sáng rực rỡ của Mặt Trăng.

Quay trở lại một vài thế kỷ trước, và những điểm tham quan đầy sao này sẽ là bình thường chứ không phải là ngoại lệ. Trước khi có sự ra đời của hệ thống chiếu sáng bằng điện hoặc thậm chí bằng khí đốt, mọi người dựa vào các ngọn lửa trong thời gian ngắn để chiếu sáng nhà cửa và đường đi của họ. Do đó, bầu trời đêm của họ thường tối hơn nhiều. Đối mặt với vô số mẫu sao và dải ánh sáng khuếch tán mỏng manh của Dải Ngân Hà, con người thuộc mọi nền văn hóa đã phát triển các thần thoại để giải thích tất cả về chúng.

Một số thần thoại lâu đời nhất liên quan đến Dải Ngân Hà được thổ dân Úc duy trì thông qua bức tranh và câu chuyện trên đá của họ. Những di sản này được cho là có từ hàng chục nghìn năm trước, thời kỳ những người thổ dân được “mơ mộng” cùng với phần còn lại của vũ trụ. Dải Ngân Hà đóng vai trò trung tâm như một trọng tài của Sự sáng tạo. Mang hình dạng của một con rắn lớn, nó đã cùng với loài rắn trên Trái Đất để mơ và do đó tạo ra tất cả các sinh vật trên Trái Đất.

Người Hy Lạp cổ đại xem Dải Ngân hà như một tia sữa phun ra từ bầu ngực của nữ thần Hera. Trong truyền thuyết này, Zeus đã bí mật đặt đứa con trai sơ sinh của mình là Heracles vào ngực của Hera khi cô ấy đang ngủ để ban cho đứa con trai nửa người nửa thần của mình sức mạnh bất tử. Khi Hera tỉnh dậy và thấy Heracles đang bú, cô đã đẩy anh ra, khiến sữa của cô phun ra vào vũ trụ (Hình 25.9).

Hình 25.9 Dải Ngân Hà trong Thần thoại. (a) Tác phẩm Nguồn gốc Dải Ngân Hà của Jacopo Tintoretto (khoảng năm 1575) minh họa thần thoại Hy Lạp giải thích sự hình thành của Dải Ngân Hà. (b) Tác phẩm Mặt Trăng của Dải Ngân Hà của họa sĩ Nhật Bản Tsukioka Yoshitoshi mô tả truyền thuyết Trung Quốc về Chức Nữ và Ngưu Lang.

Người Trung Quốc coi Dải Ngân hà như một “dòng sông bạc” được tạo ra để ngăn cách hai người gặp nhau. Ở phía đông của Dải Ngân Hà, Chức Nữ, thiếu nữ dệt vải, được xác định với ngôi sao sáng Vega trong chòm sao Thiên Cầm (Lyra). Ở phía tây của Dải Ngân Hà, người yêu của cô là Ngưu Lang, một người chăn bò, được liên kết với ngôi sao Altair trong chòm sao Đại bàng (Aquila). Họ đã bị mẹ của Chức Nữ, Nữ hoàng của Thiên đình, đày ải ở hai phía đối diện của Dải Ngân Hà sau khi bà nghe tin về cuộc hôn nhân bí mật của họ và sự ra đời của hai đứa con. Tuy nhiên, mỗi năm một lần, họ được phép đoàn tụ. Vào ngày 7 tháng 7 âm lịch (thường xảy ra vào tháng 8 dương lịch của chúng ta), họ sẽ gặp nhau trên một cây cầu bắc qua Dải Ngân Hà mà hàng nghìn con chim ác là đã tạo nên (Hình 25.9). Khoảng thời gian lãng mạn này tiếp tục được tổ chức ngày nay với tên gọi Thất Tịch, nghĩa là “Trùng thất”, với các cặp đôi tái hiện cuộc hội ngộ trong vũ trụ của Chức Nữ và Ngưu Lang.

Đối với những người da đỏ Quechua ở Andean Peru, Dải Ngân Hà được coi là thiên đường của tất cả các loại sinh vật vũ trụ. Nằm rải rác dọc theo Dải Ngân hà là vô số mảng tối mà họ xác định chúng với chim sẻ, lạc đà không bướu, cóc, rắn, cáo và các loài động vật khác. Sự định hướng của người Quechua về phía vùng tối chứ không phải dải sáng của ánh sao dường như là duy nhất trong số tất cả những người tạo ra thần thoại. Rất có thể, việc họ tiếp cận Dải Ngân Hà với cấu trúc phong phú ở phía nam có liên quan đến điều đó.

Trong số người Phần Lan, người Estonia và các nền văn hóa Bắc Âu có liên quan, Dải Ngân Hà được coi là “con đường của các loài chim” trên bầu trời đêm. Ghi nhận rằng các loài chim di cư theo mùa dọc theo tuyến đường bắc-nam, họ xác định con đường này với Dải Ngân hà. Các nghiên cứu khoa học gần đây đã chỉ ra rằng huyền thoại này bắt nguồn từ thực tế: các loài chim của khu vực này sử dụng Dải Ngân hà làm hướng dẫn cho các cuộc di cư hàng năm của chúng.

Ngày nay, chúng ta coi Dải Ngân Hà là thiên hà nhà của chúng ta, nơi diễn ra quá trình sinh ra sao và chết sao diễn ra trên một sân khấu lớn, và nơi các hành tinh lẻ tẻ đã được tìm thấy quay quanh tất cả các loại sao. Mặc dù quan điểm của chúng ta về Dải Ngân Hà dựa trên các cuộc điều tra khoa học, nhưng chúng ta vẫn chia sẻ với những người đi trước về sở thích kể những câu chuyện về nguồn gốc và sự biến đổi. Về mặt này, Dải Ngân Hà tiếp tục mê hoặc và truyền cảm hứng cho chúng ta.

(Còn tiếp...)

Tham khảo

1. Astronomy 1st edition, Senior Contributing Authors: A. Franknoi, D. Morrison, S. Wolff ©2017 Rice University,  Textbook content produced by OpenStax is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. (Access for free at https://openstax.org/details/books/astronomy

• Ngân hà
• MỤC LỤC - Thiên văn học